(57)【要約】【課題】光ファイバの中心軸とレンズの光軸とを容易かつ確実に行うことが可能であるとともに、ケーシングとの絶縁を確実に確保することが可能な走査型光ファイバを得る。【解決手段】固定部材１３０の第２の内周面１３７は、その軸方向に対して直角をなす断面において、圧電アクチュエータ１１０及び電源ケーブル１７０による半田付け部１８０の断面積よりも大きい断面積を有する。圧電アクチュエータ１１０の近位端側端部と第２の内周面１３７との間に、接着剤１６０が充填される。これにより、圧電アクチュエータ１１０の近位端側端部から延びる電源ケーブル１７０とシングルモード光ファイバ１２０とが固定部材１３０に対して固定され、半田付け部１８０の絶縁を確保できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡スコープに用いられる走査型光ファイバであって、
導電性ケーブルが近位端に接続される筒状の駆動部材と、
前記駆動部材の内側面に挿入される光ファイバと、
絶縁部材から成る筒状の第１の筒部及び第２の筒部を有する固定部材とを備え、
前記第２の筒部は、その延伸方向に対して直角をなす断面において、前記駆動部材と前記導電性ケーブルとの接続部における断面積よりも大きい断面積を有する第２の内側面を備え、
前記第１の筒部は、前記接続部が前記第２の筒部の内側面の内側に位置するように前記駆動部材の近位端側を把持する第１の内側面を備え、
前記固定部材が前記第１の筒部の近位端側端部と前記第２の筒部の遠位端側端部とを接続した形状であることを特徴とする走査型光ファイバ。
【請求項２】
前記第１の筒部及び前記第２の筒部は円筒であり、前記第１の内側面と前記第２の内側面は円筒状である請求項１に記載の走査型光ファイバ。
【請求項３】
前記駆動部材の近位端部と前記第２の内側面との間に充填される接着剤を備える請求項２に記載の走査型光ファイバ。
【請求項４】
前記接着剤は絶縁性を有する請求項３に記載の走査型光ファイバ。
【請求項５】
第２の筒部の外径は第１の筒部の外径よりも大きい請求項１に記載の走査型光ファイバ。
【請求項６】
レンズが取り付けられた円筒状のハウジングを備え、
前記固定部材は、前記第１の筒部の外周が前記ハウジングの内周面と係合するように、かつ前記光ファイバの軸が前記レンズの光軸と一致するように内視鏡先端部の内周に挿入される請求項１に記載の走査型光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査型ファイバ内視鏡（ＳＦＥ）に用いられる走査型光ファイバに関し、より詳しくは光ファイバの固定部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型光ファイバは、内視鏡スコープの遠位端部に格納されて使用される照明装置であって、照明光を内視鏡プロセッサから被写体に導く光ファイバと、光ファイバを駆動する駆動部材、例えば圧電素子と、照明光を被写体に集光するレンズと、これらを内部に格納するケーシングとから主に構成される。光ファイバの周囲には圧電素子が取り付けられ、光ファイバと圧電素子は固定部材を介して走査型光ファイバのケーシングに固定される。レンズは、光ファイバの先端に近接するように設けられる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４３７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
照明光を正確に被写体に照射するために、光ファイバの中心軸とレンズの光軸とを合わせる必要がある。この作業を光軸調芯作業という。光軸調芯作業を行うために、光ファイバを支持して、レンズの光軸に光ファイバの中心軸を合わせてから、固定部材とケーシングとを固定する。しかし、光ファイバは剛性が低いため、中心軸と光軸とを合わせるときに確実に光ファイバを支持できず、光ファイバが揺れてしまい、光軸調芯作業を安定的に行えない、すなわち中心軸と光軸とを確実に一致させることが出来ないおそれがある。
【０００５】
さらに、圧電素子に電圧を印加するため、導電性ケーブルを圧電素子に半田付けする場合がある。多くの場合、ケーシングがステンレス等の導電性物質で構成されるため、ケーシングと半田付け部分との絶縁を確保する必要がある。このため、ケーシングと半田付け部分との間に樹脂を充填する構成が考えられる。しかし、この構成では、樹脂に気泡等が混入、又は充填不足が発生したときに、絶縁を十分に確保できない恐れがある。絶縁を十分に確保できなければ、被験者を危険にさらす恐れが生じるとともに、内視鏡の安全性を確保する各種規格に適合しなくなる恐れがある。
【０００６】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、光ファイバの中心軸とレンズの光軸とを容易かつ確実に一致させることが可能であるとともに、ケーシングとの絶縁を確実に確保することが可能な走査型光ファイバを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明による走査型光ファイバは、内視鏡スコープに用いられる走査型光ファイバであって、導電性ケーブルが近位端に接続される筒状の駆動部材と、駆動部材の内側面に挿入される光ファイバと、絶縁部材から成る筒状の第１の筒部及び第２の筒部を有する固定部材とを備え、第２の筒部は、その延伸方向に対して直角をなす断面において、駆動部材と導電性ケーブルとの接続部における断面積よりも大きい断面積を有する第２の内側面を備え、第１の筒部は、接続部が第２の筒部の内側面の内側に位置するように駆動部材の近位端側を把持する第１の内側面を備え、固定部材が第１の筒部の近位端側端部と第２の筒部の遠位端側端部とを接続した形状であることを特徴とする。
【０００８】
第１の筒部及び第２の筒部は円筒であり、第１の内側面と第２の内側面は円筒状であることが好ましい。
【０００９】
前記駆動部材の近位端部と前記第２の内側面との間に充填される接着剤を備えることが好ましい。
【００１０】
接着剤は絶縁性を有することが好ましい。
【００１１】
第２の筒部の外径は第１の筒部の外径よりも大きいことが好ましい。
【００１２】
レンズが取り付けられた円筒状のハウジングを備え、固定部材は、第１の筒部の外周がハウジングの内周面と係合するように、かつ光ファイバの軸がレンズの光軸と一致するように内視鏡先端部の内周に挿入されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光ファイバの中心軸とレンズの光軸とを容易かつ確実に行うことが可能であるとともに、ケーシングとの絶縁を確実に確保することが可能な走査型光ファイバを得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】走査型光ファイバの断面図である。
【図２】固定部材の正面図である。
【図３】固定部材の側面図である。
【図４】固定部材の背面図である。
【図５】固定部材の斜視図である。
【図６】光軸調芯作業を行っているときの走査型光ファイバを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明における走査型光ファイバ１００について添付図面を参照して説明する。まず、図１から図５を用いて走査型光ファイバ１００の構成について説明する。
【００１６】
走査型光ファイバ１００は、駆動部材である筒状の圧電アクチュエータ１１０と、シングルモード光ファイバ１２０と、絶縁部材、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やセラミックから成る固定部材１３０と、これらの部材を格納する円筒形のケーシング１４０とを主に備える。
【００１７】
ケーシング１４０は、ステンレスやチタンなどの金属から成り、その外周面１４１及び内周面１４２は円周面を形成する。図示しない内視鏡スコープの遠位端部の内周、すなわち観察対象物に最も接近する先端部の内周にケーシング１４０が格納される。
【００１８】
ケーシング１４０の遠位端側端部には、複数のレンズ１５０が取り付けられる。複数のレンズ１５０は、光軸がケーシング１４０の中心軸Ｘと一致するように、ケーシング１４０の内周面１４２に嵌合する。
【００１９】
ケーシング１４０の近位端側端部には、固定部材１３０の一部が嵌合する。固定部材１３０は、図３及び図５に示すように径の異なる２つの円筒を同軸に接続した形状を備える。小さい外径を有する円筒が第１の筒部１３１を成し、第１の筒部１３１よりも大きい外径及び内径を有する円筒が第２の筒部１３５を成す。第１の筒部１３１の外側面１３２がケーシング１４０の内周面１４２と係合する。以下、第１の筒部１３１の外側面１３２を第１の外周面１３２という。
【００２０】
圧電アクチュエータ１１０は、第１の筒部１３１の内側面１３３と嵌合して、圧電アクチュエータ１１０と内側面１３３との間に設けられる接着剤により固定される。以下、第１の筒部１３１の内側面１３３を第１の内周面１３３という。圧電アクチュエータ１１０は円筒形状であって、遠位端側端部は円錐形状を有する。圧電アクチュエータ１１０は、その軸方向長さの半分以上が固定部材１３０の遠位端側端部から軸方向に突出するが、固定部材１３０の近位端側端部から突出しない。
【００２１】
圧電アクチュエータ１１０の近位端側端部には、電源ケーブル１７０の遠位端が半田付けされる。電源ケーブル１７０の近位端は内視鏡スコープの近位端まで延びて内視鏡プロセッサに接続され、電力を受電する。
【００２２】
シングルモード光ファイバ１２０は、圧電アクチュエータ１１０の内周面１１１と嵌合し、シングルモード光ファイバ１２０の外周面と圧電アクチュエータ１１０の内周面１１１との間に設けられる接着剤により固定される。シングルモード光ファイバ１２０は可撓性の円筒であって、その遠位端部は、圧電アクチュエータ１１０の遠位端側端部から複数のレンズ１５０の後玉の近辺まで圧電アクチュエータ１１０の遠位端側端部から軸方向に突出する。シングルモード光ファイバ１２０は、その軸が複数のレンズ１５０の光軸と一致するように取り付けられる。シングルモード光ファイバ１２０の近位端部は内視鏡スコープの近位端まで延びて内視鏡プロセッサに接続され、照明光を受光する。
【００２３】
圧電アクチュエータ１１０の近位端側端部と第２の筒部１３５の内側面１３７との間には、絶縁性を有する樹脂から成る接着剤１６０が充填される。これにより、圧電アクチュエータ１１０の近位端側端部から延びる電源ケーブル１７０とシングルモード光ファイバ１２０とが固定部材１３０に対して固定され、半田付け部１８０の絶縁を確保できる。以下、第２の筒部１３５の内側面１３７を第２の内周面１３７と呼ぶ。
【００２４】
次に固定部材１３０について詳細に説明する。
【００２５】
第１の外周面１３２はケーシング１４０の内周面１４２よりもわずかに小さい径を有し、第１の内周面１３３は圧電アクチュエータ１１０の外周面１１２よりもわずかに大きい径を有する。シングルモード光ファイバ１２０の軸を複数のレンズ１５０の光軸と一致させることが可能となるように、言い替えると光軸調芯作業が可能となるように、第１の外周面１３２とケーシング１４０の内周面１４２との間に若干の遊びが設けられる。
【００２６】
第２の筒部１３５の外側面である第２の外周面１３６は、ケーシング１４０の外周面１４１と略同じ径を有する。第２の内周面１３７は、その延伸方向、すなわち軸方向に対して直角をなす断面において、圧電アクチュエータ１１０及び電源ケーブル１７０による半田付け部１８０の断面積よりも大きい断面積を有する。これにより、第２の筒部１３５が半田付け部１８０を全周に渡って覆うことが可能となる。そして、第２の筒部１３５は絶縁体であるため、半田付け部１８０がケーシング１４０と電気的に接触することを防止できる。
【００２７】
次に、図１及び６を用いて光軸調芯作業について説明する。ケーシング１４０には複数のレンズ１５０が取り付けられている。一方、電源ケーブル１７０とシングルモード光ファイバ１２０とが固定部材１３０に対し接着剤１６０により固定されている。このように形成された固定部材１３０とケーシング１４０の取り付けについて説明する。
【００２８】
光軸調芯作業では、照射された光の位置を検出する光位置センサ２１０と、三軸方向に移動可能なＸＹＺステージ２２０と、これらと電気的に接続される制御部２３０とを用いる。ＸＹＺステージ２２０は、第２の外周面１３６を把持するための把持部２２１を有する。制御部２３０は、光位置センサ２１０から送られる光の位置に基づいてＸＹＺステージ２２０を駆動する。
【００２９】
まず、光位置センサ２１０の位置検出面２１１における所定の点に対してレンズ１５０の光軸が直角となるように、図示しない治具でケーシング１４０を固定する。そして、第２の外周面１３６を把持部２２１で保持する。ついで、シングルモード光ファイバ１２０及び圧電アクチュエータ１１０が取り付けられた固定部材１３０の第１の筒部１３１を、ケーシング１４０の内周に挿入する。このとき、第２の筒部１３５の近位端部とケーシング１４０の遠位端側端部との間には遊びが設けられる。すなわち、固定部材１３０は、第２の筒部１３５がケーシング１４０と係合しない位置までケーシング１４０の内周に挿入される。
【００３０】
次に、シングルモード光ファイバ１２０に光を送って、レンズ１５０に向けて光を照射する。レンズ１５０を介した光は、位置検出面２１１に照射される。このとき、レンズ１５０を通過した光が位置検出面２１１における所定の点に照射されるように、制御部２３０がＸＹＺステージ２２０を駆動して、固定部材１３０の位置を調節する。前述のように、第１の外周面１３２とケーシング１４０の内周面１４２との間に若干の遊びが設けられているため、固定部材１３０の位置をケーシング１４０に対して移動させることができる。これにより、シングルモード光ファイバ１２０の軸がレンズ１５０の光軸と一致する。
【００３１】
そして、両者の軸が一致した後、固定部材１３０の第１の外周面１３２とケーシング１４０の内周面１４２との隙間に絶縁性の接着剤を流入して固定部材１３０とケーシング１４０とを固定させ、光走査型ファイバ１００を得る。
【００３２】
本実施形態によれば、光軸調芯作業を安定的に行えるとともに、気泡等が接着剤１６０に混入しても十分な耐電圧を確保することができる。
【００３３】
なお、第１及び第２の筒部１３１、１３５は円筒でなくても良く、角筒等であっても良い。
【００３４】
また、駆動部材は圧電アクチュエータに限定されない。
【符号の説明】
【００３５】
１００  走査型光ファイバ
１１０  圧電アクチュエータ
１２０  シングルモード光ファイバ
１３０  固定部材
１３１  第１の筒部
１３２  第１の外周面
１３３  第１の内周面
１３５  第２の筒部
１３６  第２の外周面
１３７  第２の内周面
１４０  ケーシング
１５０  レンズ
１６０  接着剤
１７０  電源ケーブル
１８０  半田付け部
２１０  光位置センサ
２１１  位置検出面
２２０  ＸＹＺステージ
２２１  把持部
２３０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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